Пропускна спроможність дорівнює. Швидкість інтернету - що це таке та в чому вимірюється, як збільшити швидкість інтернет з'єднання

Після оцінки необхідної пропускної спроможності на кожній із ділянок IP-мережі необхідно визначитися з вибором технологій мережевого та канального рівнів OSI. Відповідно до обраних технологій визначаються найбільш підходящі моделі мережевого обладнання. Це питання також непросте, оскільки пропускна спроможність безпосередньо залежить від продуктивності обладнання, а продуктивність у свою чергу – від програмно-апаратної архітектури. Розглянемо докладніше критерії та методи оцінки пропускної спроможності каналів та обладнання в IP-мережах.

Критерії оцінки пропускної спроможності

З часу виникнення теорії телетрафіку розробили безліч методів розрахунку пропускних здібностей каналів. Однак на відміну від методів розрахунку, що застосовуються до мереж з комутацією каналів, розрахунок необхідної пропускної спроможності в пакетних мережах досить складний і навряд чи дозволить отримати точні результати. Насамперед це пов'язано з великою кількістю факторів (особливо властивих сучасним мультисервісним мережам), які досить складно передбачити. В IP-мережах загальна інфраструктура, як правило, використовується безліччю додатків, кожна з яких може використовувати власну, відмінну від інших модель трафіку. Причому в рамках одного сеансу трафік, що передається у прямому напрямку, може відрізнятись від трафіку, що проходить у зворотному напрямку. До того ж розрахунки ускладнюються тим, що швидкість трафіку між окремими вузлами мережі може змінюватися. Тому в більшості випадків при побудові мереж оцінка пропускної спроможності фактично зумовлена загальними рекомендаціямивиробників, статистичними дослідженнями та досвідом інших організацій.

Щоб більш-менш точно визначити, яка пропускна здатність потрібна для проектованої мережі, необхідно в першу чергу знати, які програми будуть використовуватися. Далі для кожної програми слід проаналізувати, яким чином відбуватиметься передача даних протягом вибраних проміжків часу, які протоколи для цього застосовуються.

Для простого прикладурозглянемо додатки невеликий корпоративної мережі.

Приклад розрахунку пропускної спроможності

Припустимо, в мережі розташовано 300 робочих комп'ютерів і стільки ж IP-телефонів. Планується використовувати такі послуги: електронна пошта, IP-телефонія, відеоспостереження (рис. 1). Для відеоспостереження використовуються 20 камер, з яких відеопотоки передаються на сервер. Спробуємо оцінити, яка максимальна пропускна спроможність знадобиться для всіх сервісів на каналах між комутаторами ядра мережі та на стиках із кожним із серверів.

Слід відразу зазначити, що всі розрахунки потрібно проводити для часу найбільшої мережевої активності користувачів (теоретично телетрафіку - ЧПН, години найбільшого навантаження), оскільки зазвичай в такі періоди працездатність мережі найбільш важлива і затримки, що виникають, і відмови в роботі додатків, пов'язані з нестачею пропускної спроможності , неприйнятні. В організаціях най велике навантаженняна мережу може виникати, наприклад, в кінці звітного періоду або сезонний наплив клієнтів, коли відбувається наї Велика кількістьтелефонних дзвінків і надсилається більшість поштових повідомлень.

Електронна пошта
Повертаючись до нашого прикладу, розглянемо сервіс електронної пошти. У ньому використовуються протоколи, що працюють поверх TCP, тобто швидкість передачі постійно коригується, прагнучи зайняти всю доступну пропускну спроможність. Таким чином, відштовхуватимемося від максимального значення затримки відправки повідомлення – припустимо, 1 секунди буде достатньо, щоб користувачеві було комфортно. Далі потрібно оцінити середній обсяг повідомлення. Припустимо, що в піках активності поштові повідомлення часто будуть містити різні вкладення (копії рахунків, звіти тощо), тому для прикладу середній розмір повідомлення візьмемо 500 кбайт. І нарешті, останній параметр, який нам необхідно вибрати – максимальна кількість співробітників, які одночасно надсилають повідомлення. Припустимо, під час авралів половина співробітників одночасно натиснуть кнопку "Надіслати" в поштовому клієнту. Тоді необхідна максимальна пропускна спроможність для трафіку електронної пошти становитиме (500 кбайт х 150 хостів)/1 с = 75 000 кбайт/с або 600 Мбіт/с. Звідси можна зробити висновок, що для з'єднання поштового сервераЗ мережею необхідно використовувати канал Gigabit Ethernet. У ядрі мережі це значення буде одним із доданків, що становлять загальну необхідну пропускну здатність.

Телефонія та відеоспостереження
Інші програми - телефонія та відеоспостереження - у своїй структурі передачі потоків схожі: обидва види трафіку передаються з використанням протоколу UDP і мають більш-менш фіксовану швидкість передачі. Головні відмінності в тому, що у телефонії потоки є двонаправленими і обмежені часом виклику, відеоспостереження потоки передаються в одному напрямку і, як правило, є безперервними.

Щоб оцінити необхідну пропускну здатність для трафіку телефонії, припустимо, що в піки активності кількість одночасних з'єднань, що проходять через шлюз, може досягати 100. При використанні кодека G.711 мережах Ethernetшвидкість одного потоку з урахуванням заголовків та службових пакетів становить приблизно 100 кбіт/с. Таким чином, у періоди найбільшої активності користувачів потрібна пропускна здатність в ядрі мережі становитиме 10 Мбіт/с.

Трафік відеоспостереження розраховується досить просто та точно. Допустимо, у нашому випадку відеокамери передають потоки по 4 Мбіт/с кожна. Необхідна пропускна здатність дорівнюватиме сумі швидкостей всіх відеопотоків: 4 Мбіт/с х 20 камер = 80 Мбіт/с.

В результаті залишилося скласти отримані пікові значення для кожного з мережевих сервісів: 600 + 10 + 80 = 690 Мбіт/с. Це і буде потрібна пропускна здатність у ядрі мережі. При проектуванні слід також передбачити і можливість масштабування, щоб канали зв'язку могли якомога довше обслуговувати трафік мережі, що розростається. У нашому прикладі буде достатньо використання Gigabit Ethernet, щоб задовольнити вимоги сервісів і одночасно мати можливість безперешкодно розвивати мережу, підключаючи більшу кількість вузлів.

Звичайно ж, наведений приклад далеко не еталонний – кожен випадок потрібно розглядати окремо. Насправді топологія мережі може бути набагато складнішим (рис. 2), і оцінку пропускної спроможності необхідно проводити для кожної з ділянок мережі.

Потрібно враховувати, що VoIP-трафік (IP-телефонія) поширюється не лише від телефонів до сервера, а й між телефонами безпосередньо. Крім того, в різних відділах організації мережна активність може різнитися: служба техпідтримки здійснює більше телефонних викликів, відділ проектів активніше користується іншими електронною поштою, інженерний відділ більше за інших споживає інтернет-трафік і т.д. Через війну деякі ділянки мережі можуть вимагати більшої пропускну здатність проти іншими.

Корисна та повна пропускна здатність

У нашому прикладі при розрахунку швидкості потоку IP-телефонії ми враховували кодек, що використовується, і розміри заголовка пакета. Це важлива деталь, яку потрібно мати на увазі. Залежно від способу кодування (використовується кодека), обсягу даних, що передаються в кожному пакеті, і застосовуваних протоколів канального рівня формується повна пропускна здатність потоку. Саме повна пропускна спроможність повинна враховуватися в оцінці необхідної пропускної спроможності мережі. Це найбільш актуально для IP-телефонії та інших програм, що використовують передачу низькошвидкісних потоків в реальному часі, в яких розмір заголовків пакета становить істотну частину від розміру пакета. Для наочності порівняємо два потоки VoIP (див. таблицю). Ці потоки використовують однакове стиснення, але різні розміри корисного навантаження (власне, цифровий аудіопотік) та різні протоколи канального рівня.

Швидкість передачі у чистому вигляді, не враховуючи заголовків мережевих протоколів (у разі – цифрового аудіопотока), є корисна пропускна спроможність. Як видно з таблиці, при однаковій корисній пропускній здатності потоків їхня повна пропускна здатність може сильно відрізнятися. Таким чином, при розрахунку необхідної пропускної спроможності мережі для телефонних викликів у пікові навантаження, особливо у операторів зв'язку, вибір каналів і параметрів потоків відіграє значну роль.

Вибір обладнання

Вибір протоколів канального рівня зазвичай не становить проблеми (сьогодні частіше стоїть питання, яка пропускна здатність має бути у каналу Ethernet), але вибір відповідного обладнання навіть у досвідченого інженера може викликати труднощі.

Розвиток мережевих технологійодночасно з зростаючими потребами додатків у пропускній спроможності мереж змушує виробників мережного обладнання розробляти нові програмно-апаратні архітектури. Часто в окремо взятого виробника зустрічаються здавалося б подібні моделі устаткування, але призначені на вирішення різних мережевих завдань. Взяти, наприклад, комутатори Ethernet: більшість виробників поруч із стандартними комутаторами, використовуваними на підприємствах, є комутатори для побудови мереж зберігання даних, в організацію операторських сервісів тощо. Моделі однієї цінової категоріїрозрізняються своєю архітектурою, "заточеною" під певні завдання.

Крім загальної продуктивності, вибір обладнання також повинен бути обумовлений технологіями, що підтримуються. Залежно від типу обладнання певний набір функцій та види трафіку можуть оброблятись на апаратному рівні, не використовуючи ресурси центрального процесора та пам'яті. При цьому трафік інших програм буде оброблятися на програмному рівні, що сильно знижує загальну продуктивність і, як наслідок, максимальну пропускну здатність. Наприклад, багаторівневі комутатори завдяки складній апаратній архітектурі здатні здійснювати передачу IP-пакетів без зниження продуктивності при максимальному завантаженні всіх портів. При цьому якщо ми захочемо використовувати складнішу інкапсуляцію (GRE, MPLS), то такі комутатори (принаймні недорогі моделі) навряд чи нам підійдуть, оскільки їхня архітектура не підтримує відповідні протоколи, і в найкращому випадкутака інкапсуляція відбуватиметься за рахунок центрального процесора малої продуктивності. Тому для вирішення подібних завдань можна розглядати, наприклад, маршрутизатори, у яких архітектура заснована на високопродуктивному центральному процесорі і більшою мірою залежить від програмної, ніж апаратної реалізації. В цьому випадку на шкоду максимальної пропускної спроможності ми отримуємо величезний набір протоколів і технологій, що підтримуються, які не підтримуються комутаторами тієї ж цінової категорії.

Загальна продуктивність обладнання

У документації до свого обладнання виробники часто вказують два значення максимальної пропускної спроможності: одне виявляється у пакетах за секунду, інше – у бітах за секунду. Це пов'язано з тим, що більшість продуктивності мережного обладнання витрачається, як правило, на обробку заголовків пакетів. Грубо кажучи, обладнання має прийняти пакет, знайти для нього відповідний шлях комутації, сформувати новий заголовок (якщо потрібно) та передати далі. Очевидно, що в цьому випадку відіграє роль не обсяг даних, що передаються в одиницю часу, а кількість пакетів.

Якщо порівняти два потоки, що передаються з однаковою швидкістю, але з різним розміром пакетів, то на передачу потоку з меншим розміром пакетів потрібно більше продуктивності. Даний факт слід враховувати, якщо в мережі передбачається використовувати, наприклад, велика кількість потоків IP-телефонії – максимальна пропускна здатність у бітах за секунду тут буде набагато меншою, ніж заявлена.

Зрозуміло, що при змішаному трафіку та ще й з урахуванням додаткових сервісів(NAT, VPN), як це буває у переважній більшості випадків, дуже складно розрахувати навантаження на ресурси обладнання. Часто виробники обладнання чи їхні партнери проводять тестування навантаження різних моделейза різних умов та результати публікують в Інтернеті у вигляді порівняльних таблиць. Ознайомлення з цими результатами дуже спрощує завдання вибору відповідної моделі.

Підводне каміння модульного обладнання

Якщо обране мережеве обладнання є модульним, то, крім гнучкої конфігурації та масштабованості, обіцяної виробником, можна отримати і безліч "підводних каменів".

При виборі модулів слід ознайомитися з їх описом або проконсультуватися у виробника. Недостатньо керуватися лише типом інтерфейсів та їх кількістю – потрібно також ознайомитись і з архітектурою самого модуля. Для схожих модулів нерідка ситуація, коли при передачі трафіку одні здатні обробляти пакети автономно, інші просто пересилають пакети центральному процесорному модулю для подальшої обробки (відповідно для однакових зовні модулів ціна на них може різнитися в кілька разів). В першому випадку загальна продуктивністьобладнання та, як наслідок, його максимальна пропускна здатність виявляються вищими, ніж у другому, оскільки частина своєї роботи центральний процесорперекладає процесори модулів.

Крім цього, модульне обладнання часто має блоковану архітектуру (коли максимальна пропускна здатність нижче сумарної швидкості всіх портів). Це пов'язано з обмеженою пропускною здатністю внутрішньої шини, якою модулі здійснюють обмін трафіком між собою. Наприклад, якщо модульний комутатор має внутрішню шину з пропускною здатністю 20 Гбіт/с, то для лінійної плати з 48 портами Gigabit Ethernet при повному завантаженні можна використовувати тільки 20 портів. Подібні деталі потрібно також мати на увазі та при виборі обладнання уважно читати документацію.

При проектуванні IP-мереж пропускна спроможність є ключовим параметром, від якого залежатиме архітектура мережі загалом. Для більш точної оцінки пропускної спроможності можна керуватися такими рекомендаціями:

1. Вивчайте програми, які планується використовувати в мережі, використовувані ними технології та обсяги трафіку, що передається. Користуйтеся порадами розробників та досвідом колег, щоб врахувати всі нюанси роботи цих програм при побудові мереж.
2. Детально вивчайте мережеві протоколита технології, що використовуються цими додатками.
3. Уважно читайте документацію під час вибору обладнання. Щоб мати певний запас готових рішень, ознайомтеся з лінійками продуктів різних виробників.

В результаті при правильному виборітехнологій та обладнання можна бути впевненим, що мережа повною мірою задовольнить вимогам усіх додатків і, будучи досить гнучкою та масштабованою, прослужить довгий час.

1.Что являє собою процес передачі?

Передача інформації- фізичний процес, з якого здійснюється переміщення інформації у просторі. Записали інформацію на диск та перенесли до іншої кімнати. Цей процес характеризується наявністю наступних компонентів:

Джерело інформації. Приймач інформації. Носій інформації. Середовище передачі.

Схема передачі:

Джерело інформації – інформаційний канал – приймач інформації.

Інформація подається та передається у формі послідовності сигналів, символів. Від джерела до приймача повідомлення передається через деяке матеріальне середовище. Якщо у процесі передачі використовуються технічні засоби зв'язку, їх називають каналами передачі (інформаційними каналами). До них належать телефон, радіо, ТБ. Органи чуття людини виконують роль біологічних інформаційних каналів.

Процес передачі інформації з технічним каналамзв'язку проходить за наступною схемою (за Шенноном):

Терміном «шум» називають різного роду перешкоди, що спотворюють сигнал, що передається і приводять до втрати інформації. Такі перешкоди, перш за все, виникають з технічних причин: погана якість ліній зв'язку, незахищеність один від одного різних потоків інформації, що передається одним і тим самим каналам. Для захисту від шуму застосовуються різні способинаприклад, застосування різного роду фільтрів, що відокремлюють корисний сигнал від шуму.

Клодом Шенноном було розроблено спеціальну теорію кодування, що дає методи боротьби з шумом. Одна з важливих ідей цієї теорії полягає в тому, що переданий по лінії зв'язку код має бути надлишковим. За рахунок цього втрата якоїсь частини інформації при передачі може бути компенсована. Проте не можна робити надмірність надто великою. Це призведе до затримок та подорожчання зв'язку.

2. Загальна схема передачі

3.Перелічіть відомі вам канали зв'язку

Канал зв'язку (англ. channel, data line) - система технічних засобів та середовище поширення сигналів для передачі повідомлень (не тільки даних) від джерела до одержувача (і навпаки). Канал зв'язку, що розуміється у вузькому сенсі (тракт зв'язку), представляє лише фізичне середовище поширення сигналів, наприклад, фізичну лінію зв'язку.

За типом середовища поширення канали зв'язку поділяються на:

провідні; акустичні; оптичні; інфрачервоні; радіоканали.

4. Що таке телекомунікації та комп'ютерні телекомунікації?

Телекомунікації(грец. tele - вдалину, далеко і лат. communicatio - спілкування) - це передача та прийом будь-якої інформації (звуку, зображення, даних, тексту) на відстань по різних електромагнітних системах (кабельним та оптоволоконним каналам, радіоканалам та іншим провідним та бездротовим каналам зв'язку).

Телекомунікаційна мережа- це система технічних засобів, з якої здійснюються телекомунікації.

До телекомунікаційних мереж відносяться:

1. Комп'ютерні мережі (для передачі даних)

2. Телефонні мережі (передача голосової інформації)

3. Радіомережі (передача голосової інформації - широкомовні послуги)

4. Телевізійні мережі (передача голосу та зображення - широкомовні послуги)

Комп'ютерні телекомунікації - телекомунікації, кінцевими пристроями є комп'ютери.

Передача інформації з комп'ютера на комп'ютер називається синхронним зв'язком, а через проміжну ЕОМ, що дозволяє накопичувати повідомлення та передавати їх на персональні комп'ютериу міру запиту користувачем - асинхронної.

Комп'ютерні телекомунікації починають впроваджуватися у освіту. У вищій школі їх використовують для координації наукових досліджень, оперативного обміну інформацією між учасниками проектів, навчання на відстані, проведення консультацій В системі шкільної освіти- підвищення ефективності самостійної діяльності учнів, що з різноманітними видами творчих робіт, включаючи і навчальну діяльність, з урахуванням широкого використання дослідницьких методів, вільного доступу до баз даних, обміну інформацією з партнерами як у країні, і там.

5. Що таке пропускна спроможність каналу передачі?

Пропускна здатність - метрична характеристика, Що показує співвідношення граничної кількості одиниць, що проходять (інформації , предметів, обсягу ) в одиницю часу через канал, систему, вузол.

В інформатиці визначення пропускної спроможності зазвичай застосовується до каналу зв'язку та визначається максимальною кількістю переданої/отриманої інформації за одиницю часу.

Пропускна здатність - один із найважливіших з погляду користувачів факторів. Вона оцінюється кількістю даних, які мережа межі може передати за одиницю часу від одного приєднаного до неї пристрою до іншого.

Швидкість передачі залежить значною мірою від її створення (продуктивності джерела), способів кодування і декодирования. Найбільша можлива у цьому каналі швидкість передачі називається його пропускної спроможністю. Пропускна здатність каналу, за визначенням, є

швидкість передачі при використанні «найкращих» (оптимальних) для даного каналу джерела, кодера і декодера, тому вона характеризує лише канал.

5. У яких одиницях вимірюється пропускна спроможність каналів передачі?

Може вимірюватися в різних, іноді суто спеціалізованих одиницях - штуки, біт/сек, тонни, кубічні метриі т.д.

6. Класифікація комп'ютерних каналів зв'язку (за способом кодування, способом комунікації, способом передачі сигналу)

широкомовні мережі; мережі із передачею від вузла до вузла.

7. Характеристика кабельних каналів передачі (коаксіальний кабель, кручена пара, телефонний кабель, оптоволоконний кабель)

провідні – телефонні, телеграфні (повітряні) лінії зв'язку; кабельні - мідні кручені пари, коаксіальні, оптоволоконні;

а також на основі електромагнітних випромінювань:

радіоканали наземної та супутникового зв'язку; на основі інфрачервоних променів.

кабелі на основі скручених (кручених) пар мідних проводів; коаксіальні кабелі (центральна жила та обплетення з міді); волоконно-оптичні кабелі.

Кабелі на основі кручених пар

Кабелі на основі кручених пар служать передачі цифрових даних, широке застосування отримали у комп'ютерних мережах. Можливо також використовувати їх і для передачі аналогових сигналів. Скручування проводів знижує вплив зовнішніх перешкод на корисні сигнали та зменшує випромінювані електромагнітні коливання у зовнішній простір. Екранування подорожчає кабель, ускладнює монтаж та вимагає якісного заземлення. На рис. представлена ​​типова конструкція UTP на основі двох кручених пар.

Рис. Конструкція кабелю з незахищеною витою парою.

Залежно від наявності захисту – електрично заземленого мідного обплетення або алюмінієвої фольги навколо скручених пар, визначають різновиди кабелів на основі кручених пар:

незахищена кручена пара UTP(Unshielded twisted pair) – відсутня захисний екраннавколо окремої пари;

фольгована кручена пара FTP (Foiled twisted pair) – є один загальний зовнішній екран у вигляді фольги;

захищена кручена пара STP (Shielded twisted pair) – є захисний екран для кожної пари та загальний зовнішній екран у вигляді сітки;

фольгована екранована кручена пара S/FTP (Screened Foiled twisted pair) – є захисний екран для кожної пари у фольгованій обплетенні та зовнішній екран з мідного обплетення;

незахищена екранована кручена пара SF/UTP (Screened Foiled Unshielded twisted pair) – подвійний зовнішній екран з мідної оплетки та фольги, кожна кручена пара без захисту.

1.5.2.2. Коаксіальний кабель

Призначення коаксіального кабелю– передача сигналу у різних галузях техніки: системи зв'язку; мовні мережі; комп'ютерні мережі; антенно-фідерні системи апаратури зв'язку та ін. Цей тип кабелю має несиметричну конструкцію і складається з внутрішньої мідної жили та обплетення, відокремленої від жили шаром ізоляції.

Типова конструкція коаксіального кабелю представлена ​​на рис.1.22.

Рис. 1.22. Типова конструкція коаксіального кабелю

Завдяки металевому екрануванню обплетенню він має високу перешкодозахисність. Основною перевагою коаксіалу над крученою парою є широка смуга частот пропускання, що забезпечує потенційно вищі порівняно з кабелями на основі кручених пар швидкості передачі даних, які становлять до 500 Мбіт/с. Крім цього, коаксіал забезпечує значно більші допустимі відстані передачі сигналів (до кілометра), до нього важче механічно підключитися для несанкціонованого прослуховування мережі, а також він помітно менше забруднює довкілля. електромагнітними випромінюваннями. Однак монтаж та ремонт коаксіального кабелю складніше, ніж крученої пари, а вартість вища.

Тут використовуються звичайні світлодіодні трансівери, що знижує вартість та збільшує термін служби порівняно з одномодовим кабелем. 1.24. наведено характеристику згасання сигналів в оптоволокні. Порівняно з іншими типами кабелів використовуваних для ліній зв'язку цей тип кабелю має значно нижчі величини згасання сигналу, які зазвичай знаходяться в межах від 0,2 до 5 дБ на 1000 м довжини. Багатомодове оптоволокно характеризується вікнами прозорості загасання в діапазонах довжин хвиль 380-850, 850-1310 (нм), а одномодове відповідно 850-1310, 1310-1550 (нм).

Рис. 1.24. Вікна прозорості оптоволокна.

Переваги оптоволоконного типу зв'язку:

Широка смуга пропускання.

Зумовлена ​​надзвичайно високою частотоюнесучого коливання. При застосуванні технології спектрального ущільнення каналів зв'язку методом хвильового

мультиплексування у 2009 р. сигнали 155 каналів зв'язку зі швидкістю передачі по 100 Гбіт/с у кожному вдалося передати на відстань 7000 кілометрів. Таким чином, загальна швидкість передачі даних з оптоволокна склала 15,5 Тбіт/с. (Тера = 1000 Гіга);

Мале згасання світлового сигналу у волокні.

Дозволяє будувати волоконно-оптичні лінії зв'язку великої довжини без проміжного посилення сигналів;

Низький рівень шумів у волоконно-оптичному кабелі.

Дозволяє збільшити смугу пропускання шляхом передачі різної модуляції сигналів з малою надмірністю коду;

Висока перешкодозахисність та захищеність від несанкціонованого доступу.

Забезпечується абсолютною захищеністю оптоволокна від електричних перешкод, наведень та повною відсутністю випромінювання у зовнішнє середовище. Це пояснюється природою світлового коливання, яке взаємодіє з електромагнітними полями інших діапазонів частот, як і саме оптоволокно, яке є діелектриком. Використовуючи ряд властивостей поширення світла в оптоволокні, системи моніторингу цілісності оптичної лінії зв'язку можуть миттєво відключити канал зв'язку, що зламується, і подати сигнал тривоги. Такі системи особливо необхідні при створенні ліній зв'язку в урядових, банківських та деяких інших спеціальних службах, що висувають підвищені вимоги до захисту даних;

Відсутність потреби гальванічної розв'язки вузлів мережі.

Оптоволоконні мережі принципово не можуть мати електричних "земельних" петель, які виникають, коли два мережеві пристрої мають заземлення у різних точках будівлі;

 Висока вибухонебезпечність і пожежобезпека, стійкість до агресивних середовищ.

Через відсутність можливості іскроутворення оптоволокно підвищує безпеку мережі на хімічних, нафтопереробних підприємствах, під час обслуговування технологічних процесівпідвищений ризик;

 Мала вага, обсяг, економічність волоконно-оптичного кабелю.

Основу волокна становить кварц (двоокис кремнію), який є поширеним недорогим матеріалом. В даний час вартість волокна по відношенню до мідної пари співвідноситься як 2:5. Вартість самого оптоволоконного кабелю постійно знижується, проте застосування спеціальних оптичних приймачів і передавачів (оптоволоконних модемів), що перетворюють світлові сигнали на електричні та назад, істотно збільшує вартість мережі в цілому;

 Тривалий термін експлуатації.

Термін служби оптоволокна становить щонайменше 25 років. Оптоволоконний кабель має деякі недоліки. Основним із них є висока складність монтажу. При з'єднанні кінців кабелю необхідно забезпечити високу точність поперечного зрізу скловолокна, подальше полірування зрізу і центрування скловолокна при встановленні в гніздо. Установка роз'ємів проводиться за допомогою зварювання стику або методом склеювання за допомогою спеціального гелю, що має такий самий коефіцієнт заломлення світла, як і скловолокно. У будь-якому разі для цього потрібна висока кваліфікація персоналу та спеціальні інструменти. Крім цього оптоволоконний кабель менш міцний і менш гнучкий, ніж електричний, чутливий до механічних впливів. Він чутливий також до іонізуючих випромінювань, через які знижується прозорість скловолокна, тобто збільшується згасання сигналу в кабелі. Різкі перепади температур можуть призвести до розтріскування скловолокна. Для зменшення впливу цих факторів використовуються різні конструктивні рішення, що впливає на вартість кабелю.

З огляду на унікальні властивості оптоволокна електрозв'язок з її основі знаходить дедалі ширше застосування у всіх галузях техніки. Це комп'ютерні мережі, міські, регіональні, федеральні, а також міжконтинентальні підводні первинні мережі зв'язку та багато іншого. За допомогою оптоволоконних каналів зв'язку здійснюються: кабельне телебачення, віддалений відеоспостереження, відеоконференції та відеотрансляції, телеметричні та інші інформаційні системи.

8. Характеристика бездротових каналів передачі інформації (супутникові,

радіоканали, Wi-Fi, Bluetooth)

Бездротові технології- підклас інформаційних технологій, служать передачі інформації на відстань між двома і більше точками, не вимагаючи зв'язку їх проводами. Для передачі інформації може використовуватисьінфрачервоне випромінювання, радіохвилі , оптичне чи лазерне випромінювання.

В даний час існує безліч бездротових технологій, найбільш часто відомих користувачам за їх маркетинговими назвами, таким як Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Кожна технологія має певні характеристики, які визначають її сферу застосування.

Існують різні підходи до класифікації бездротових технологій.

За дальністю дії:

o Бездротові персональні мережі ( WPAN - Wireless Personal Area Networks). Приклади технологій – Bluetooth.

o Бездротові локальні мережі ( WLAN - Wireless Local Area Networks).

Приклади технологій - Wi-Fi.

o Бездротові мережі масштабу міста ( WMAN – Wireless Metropolitan Area Networks). Приклади технологій - WiMAX.

o Бездротові глобальні мережі ( WWAN - Wireless Wide Area Network).

Приклади технологій - CSD, GPRS, EDGE, EV-DO, HSPA.

За топологією:

o «Точка-точка».

o «Точка-многоточка».

По області застосування:

o Корпоративні (відомчі) бездротові мережі- створювані компаніями для потреб.

o Операторські бездротові мережі - створювані операторами зв'язку для надання послуг.

Коротким, але ємним способом класифікації може бути одночасне відображення двох найбільш істотних характеристик бездротових технологій на двох осях: максимальна швидкістьпередачі інформації та максимальна відстань.

Завдання 1 . За 10 с каналом зв'язку передано 500 байт інформації. Чому дорівнює

пропускну здатність каналу? (500/10=50 байт/с=400біт/с)

Завдання 2 . Який обсяг інформації можна передати каналом з пропускною здатністю 10 кбіт/с за 1 хвилину? (10 кбіт/с*60 с = 600 кбіт)

Завдання 3. Середня швидкість передачі за допомогою модему дорівнює 36864 біт/с. Скільки секунд потрібно модему, щоб передати 4 сторінки тексту в кодуванні КОІ-8, якщо вважати, що на кожній сторінці в середньому 2304 символи.

Рішення: Кількість символів у тексті: 2304 * 4 = 9216 символів.

У кодуванні КОІ-8 кожен символ кодується одним байтом, тоді інформаційний обсяг тексту 9216*8 = 73728 біт.

Час = обсяг/швидкість. 73728: 36864 = 2 с

У сучасних IP-мережах з появою безлічі нових мережевих додатків оцінити потрібну пропускну здатність стає все важче: як правило, необхідно знати, які програми планується застосовувати, які протоколи передачі даних вони використовують і яким чином здійснюватимуть обмін даними

Ілля Назаров
Системний інженер компанії "ІНТЕЛКОМ лайн"

Після оцінки необхідної пропускної спроможності на кожному з ділянок IP-мережі необхідно визначитися з вибором технологій мережевого та канального рівнів OSI. Відповідно до обраних технологій визначаються найбільш підходящі моделі мережного обладнання. Це питання також непросте, оскільки пропускна спроможність безпосередньо залежить від продуктивності обладнання, а продуктивність у свою чергу – від програмно-апаратної архітектури. Розглянемо докладніше критерії та методи оцінки пропускної спроможності каналів та обладнання в IP-мережах.

Критерії оцінки пропускної спроможності

З часу виникнення теорії телетрафіку розробили безліч методів розрахунку пропускних здібностей каналів. Однак на відміну від методів розрахунку, що застосовуються до мереж з комутацією каналів, розрахунок необхідної пропускної спроможності в пакетних мережах досить складний і навряд чи дозволить отримати точні результати. Насамперед це пов'язано з великою кількістю факторів (особливо властивих сучасним мультисервісним мережам), які досить складно передбачити. В IP-мережах загальна інфраструктура, як правило, використовується безліччю додатків, кожна з яких може використовувати власну, відмінну від інших модель трафіку. Причому в рамках одного сеансу трафік, що передається у прямому напрямку, може відрізнятись від трафіку, що проходить у зворотному напрямку. До того ж розрахунки ускладнюються тим, що швидкість трафіку між окремими вузлами мережі може змінюватися. Тому в більшості випадків при побудові мереж оцінка пропускної спроможності фактично обумовлена ​​загальними рекомендаціями виробників, статистичними дослідженнями та досвідом інших організацій.

Щоб більш-менш точно визначити, яка пропускна здатність потрібна для проектованої мережі, необхідно в першу чергу знати, які програми будуть використовуватися. Далі для кожної програми слід проаналізувати, яким чином відбуватиметься передача даних протягом вибраних проміжків часу, які протоколи для цього застосовуються.

Для простого прикладу розглянемо програми невеликої корпоративної мережі.

Приклад розрахунку пропускної спроможності

Припустимо, в мережі розташовано 300 робочих комп'ютерів і стільки ж IP-телефонів. Планується використовувати такі послуги: електронна пошта, IP-телефонія, відеоспостереження (рис. 1). Для відеоспостереження використовуються 20 камер, з яких відеопотоки передаються на сервер. Спробуємо оцінити, яка максимальна пропускна спроможність знадобиться для всіх сервісів на каналах між комутаторами ядра мережі та на стиках із кожним із серверів.

Слід відразу зазначити, що всі розрахунки потрібно проводити для часу найбільшої мережевої активності користувачів (теоретично телетрафіку - ЧПН, години найбільшого навантаження), оскільки зазвичай в такі періоди працездатність мережі найбільш важлива і затримки, що виникають, і відмови в роботі додатків, пов'язані з нестачею пропускної спроможності , неприйнятні. В організаціях найбільше навантаження на мережу може виникати, наприклад, наприкінці звітного періоду або сезонний наплив клієнтів, коли здійснюється найбільша кількість телефонних дзвінків і відправляється велика частина поштових повідомлень.

Електронна пошта
Повертаючись до нашого прикладу, розглянемо сервіс електронної пошти. У ньому використовуються протоколи, що працюють поверх TCP, тобто швидкість передачі постійно коригується, прагнучи зайняти всю доступну пропускну спроможність. Таким чином, відштовхуватимемося від максимального значення затримки відправки повідомлення – припустимо, 1 секунди буде достатньо, щоб користувачеві було комфортно. Далі потрібно оцінити середній обсяг повідомлення. Припустимо, що в піках активності поштові повідомлення часто будуть містити різні вкладення (копії рахунків, звіти тощо), тому для прикладу середній розмір повідомлення візьмемо 500 кбайт. І нарешті, останній параметр, який нам необхідно вибрати – максимальна кількість співробітників, які одночасно надсилають повідомлення. Припустимо, під час авралів половина співробітників одночасно натиснуть кнопку "Надіслати" у поштовому клієнту. Тоді необхідна максимальна пропускна спроможність для трафіку електронної пошти становитиме (500 кбайт х 150 хостів)/1 с = 75 000 кбайт/с або 600 Мбіт/с. Звідси можна зробити висновок, що для з'єднання поштового сервера з мережею необхідно використовувати канал Gigabit Ethernet. У ядрі мережі це значення буде одним із доданків, що становлять загальну необхідну пропускну здатність.

Телефонія та відеоспостереження
Інші програми - телефонія та відеоспостереження - у своїй структурі передачі потоків схожі: обидва види трафіку передаються з використанням протоколу UDP і мають більш-менш фіксовану швидкість передачі. Головні відмінності в тому, що у телефонії потоки є двонаправленими і обмежені часом виклику, відеоспостереження потоки передаються в одному напрямку і, як правило, є безперервними.

Щоб оцінити необхідну пропускну здатність для трафіку телефонії, припустимо, що в піки активності кількість одночасних з'єднань, що проходять через шлюз, може досягати 100. При використанні кодека G.711 в мережах Ethernet швидкість одного потоку з урахуванням заголовків і службових пакетів становить приблизно 10 с. Таким чином, у періоди найбільшої активності користувачів потрібна пропускна здатність в ядрі мережі становитиме 10 Мбіт/с.

Трафік відеоспостереження розраховується досить просто та точно. Допустимо, у нашому випадку відеокамери передають потоки по 4 Мбіт/с кожна. Необхідна пропускна здатність дорівнюватиме сумі швидкостей всіх відеопотоків: 4 Мбіт/с х 20 камер = 80 Мбіт/с.

В результаті залишилося скласти отримані пікові значення для кожного з мережевих сервісів: 600 + 10 + 80 = 690 Мбіт / с. Це і буде потрібна пропускна здатність у ядрі мережі. При проектуванні слід також передбачити і можливість масштабування, щоб канали зв'язку могли якомога довше обслуговувати трафік мережі, що розростається. У нашому прикладі буде достатньо використання Gigabit Ethernet, щоб задовольнити вимоги сервісів і одночасно мати можливість безперешкодно розвивати мережу, підключаючи більшу кількість вузлів.

Звичайно ж, наведений приклад далеко не еталонний – кожен випадок потрібно розглядати окремо. Насправді топологія мережі може бути набагато складнішим (рис. 2), і оцінку пропускної спроможності необхідно проводити для кожної з ділянок мережі.

Потрібно враховувати, що VoIP-трафік (IP-телефонія) поширюється не лише від телефонів до сервера, а й між телефонами безпосередньо. Крім того, в різних відділах організації мережна активність може різнитися: служба техпідтримки здійснює більше телефонних викликів, відділ проектів активніше користується електронною поштою, інженерний відділ більше інших споживає інтернет-трафік і т.д. Через війну деякі ділянки мережі можуть вимагати більшої пропускну здатність проти іншими.

Корисна та повна пропускна здатність

У нашому прикладі при розрахунку швидкості потоку IP-телефонії ми враховували кодек, що використовується, і розміри заголовка пакета. Це важлива деталь, яку потрібно мати на увазі. Залежно від способу кодування (використовується кодека), обсягу даних, що передаються в кожному пакеті, і застосовуваних протоколів канального рівня формується повна пропускна здатність потоку. Саме повна пропускна спроможність повинна враховуватися в оцінці необхідної пропускної спроможності мережі. Це найбільш актуально для IP-телефонії та інших програм, що використовують передачу низькошвидкісних потоків в реальному часі, в яких розмір заголовків пакета становить істотну частину від розміру пакета. Для наочності порівняємо два потоки VoIP (див. таблицю). Ці потоки використовують однакове стиснення, але різні розміри корисного навантаження (власне, цифровий аудіопотік) та різні протоколи канального рівня.

Швидкість передачі у чистому вигляді, не враховуючи заголовків мережевих протоколів (у разі – цифрового аудіопотока), є корисна пропускна спроможність. Як видно з таблиці, при однаковій корисній пропускній здатності потоків їхня повна пропускна здатність може сильно відрізнятися. Таким чином, при розрахунку необхідної пропускної спроможності мережі для телефонних викликів у пікові навантаження, особливо у операторів зв'язку, вибір каналів і параметрів потоків відіграє значну роль.

Вибір обладнання

Вибір протоколів канального рівня зазвичай не становить проблеми (сьогодні частіше стоїть питання, яка пропускна здатність має бути у каналу Ethernet), але вибір відповідного обладнання навіть у досвідченого інженера може викликати труднощі.

Розвиток мережевих технологій одночасно з зростаючими потребами додатків у пропускній спроможності мереж змушує виробників мережного обладнання розробляти нові програмно-апаратні архітектури. Часто в окремо взятого виробника зустрічаються здавалося б подібні моделі устаткування, але призначені на вирішення різних мережевих завдань. Взяти, наприклад, комутатори Ethernet: більшість виробників поруч із стандартними комутаторами, використовуваними на підприємствах, є комутатори для побудови мереж зберігання даних, в організацію операторських сервісів тощо. Моделі однієї цінової категорії розрізняються своєю архітектурою, "заточеною" під певні завдання.

Крім загальної продуктивності, вибір обладнання також повинен бути обумовлений технологіями, що підтримуються. Залежно від типу обладнання певний набір функцій та види трафіку можуть оброблятись на апаратному рівні, не використовуючи ресурси центрального процесора та пам'яті. При цьому трафік інших програм буде оброблятися на програмному рівні, що сильно знижує загальну продуктивність і, як наслідок, максимальну пропускну здатність. Наприклад, багаторівневі комутатори завдяки складній апаратній архітектурі здатні здійснювати передачу IP-пакетів без зниження продуктивності при максимальному завантаженні всіх портів. При цьому якщо ми захочемо використовувати складнішу інкапсуляцію (GRE, MPLS), то такі комутатори (принаймні недорогі моделі) навряд чи нам підійдуть, оскільки їхня архітектура не підтримує відповідні протоколи, і в кращому разі така інкапсуляція відбуватиметься за рахунок центрального процесора малу продуктивність. Тому для вирішення подібних завдань можна розглядати, наприклад, маршрутизатори, у яких архітектура заснована на високопродуктивному центральному процесорі і більшою мірою залежить від програмної, ніж апаратної реалізації. В цьому випадку на шкоду максимальної пропускної спроможності ми отримуємо величезний набір протоколів і технологій, що підтримуються, які не підтримуються комутаторами тієї ж цінової категорії.

Загальна продуктивність обладнання

У документації до свого обладнання виробники часто вказують два значення максимальної пропускної спроможності: одне виявляється у пакетах за секунду, інше – у бітах за секунду. Це пов'язано з тим, що більшість продуктивності мережного обладнання витрачається, як правило, на обробку заголовків пакетів. Грубо кажучи, обладнання має прийняти пакет, знайти для нього відповідний шлях комутації, сформувати новий заголовок (якщо потрібно) та передати далі. Очевидно, що в цьому випадку відіграє роль не обсяг даних, що передаються в одиницю часу, а кількість пакетів.

Якщо порівняти два потоки, що передаються з однаковою швидкістю, але з різним розміром пакетів, то на передачу потоку з меншим розміром пакетів потрібно більше продуктивності. Даний факт слід враховувати, якщо в мережі передбачається використовувати, наприклад, велика кількість потоків IP-телефонії – максимальна пропускна здатність у бітах за секунду тут буде набагато меншою, ніж заявлена.

Зрозуміло, що при змішаному трафіку та ще й з урахуванням додаткових сервісів (NAT, VPN), як це буває в переважній більшості випадків, дуже складно розрахувати навантаження на ресурси обладнання. Часто виробники обладнання або їх партнери проводять тестування навантажень різних моделей за різних умов і результати публікують в Інтернеті у вигляді порівняльних таблиць. Ознайомлення з цими результатами дуже спрощує завдання вибору відповідної моделі.

Підводне каміння модульного обладнання

Якщо обране мережеве обладнання є модульним, то, крім гнучкої конфігурації та масштабованості, обіцяної виробником, можна отримати і безліч "підводних каменів".

При виборі модулів слід ознайомитися з їх описом або проконсультуватися у виробника. Недостатньо керуватися лише типом інтерфейсів та їх кількістю – потрібно також ознайомитись і з архітектурою самого модуля. Для схожих модулів нерідка ситуація, коли при передачі трафіку одні здатні обробляти пакети автономно, інші просто пересилають пакети центральному процесорному модулю для подальшої обробки (відповідно для однакових зовні модулів ціна на них може різнитися в кілька разів). У першому випадку загальна продуктивність обладнання і, як наслідок, його максимальна пропускна здатність виявляються вищими, ніж у другому, оскільки частину своєї роботи центральний процесор перекладає на процесори модулів.

Крім цього, модульне обладнання часто має блоковану архітектуру (коли максимальна пропускна здатність нижче сумарної швидкості всіх портів). Це пов'язано з обмеженою пропускною здатністю внутрішньої шини, якою модулі здійснюють обмін трафіком між собою. Наприклад, якщо модульний комутатор має внутрішню шину з пропускною здатністю 20 Гбіт/с, то для лінійної плати з 48 портами Gigabit Ethernet при повному завантаженні можна використовувати тільки 20 портів. Подібні деталі потрібно також мати на увазі та при виборі обладнання уважно читати документацію.

При проектуванні IP-мереж пропускна спроможність є ключовим параметром, від якого залежатиме архітектура мережі загалом. Для більш точної оцінки пропускної спроможності можна керуватися такими рекомендаціями:

1. Вивчайте програми, які планується використовувати в мережі, використовувані ними технології та обсяги трафіку, що передається. Користуйтеся порадами розробників та досвідом колег, щоб врахувати всі нюанси роботи цих програм при побудові мереж.
2. Детально вивчайте мережеві протоколи та технології, які використовуються цими програмами.
3. Уважно читайте документацію під час вибору обладнання. Щоб мати певний запас готових рішень, ознайомтеся з лінійками продуктів різних виробників.

В результаті при правильному виборі технологій та обладнання можна бути впевненим, що мережа повною мірою задовольнить вимогам усіх додатків і, будучи досить гнучкою та масштабованою, прослужить довгий час.

Пропускна здатність - важливий параметрдля будь-яких труб, каналів та інших спадкоємців римського акведука. Однак, далеко не завжди на упаковці труби (або на самому виробі) вказано пропускну здатність. Крім того, від схеми трубопроводу також залежить, скільки рідини пропускає труба через переріз. Як правильно розрахувати пропускну спроможність трубопроводів?

Методи розрахунку пропускної спроможності трубопроводів

Існує кілька методик розрахунку даного параметра, кожна з яких є придатною для окремого випадку. Деякі позначення, важливі щодо пропускної здатності труби:

Зовнішній діаметр - фізичний розмір перерізу труби від краю зовнішньої стінки до іншого. При розрахунках позначається як Дн чи Dн. Цей параметр вказують у маркуванні.

Діаметр умовного проходу – приблизно значення діаметра внутрішнього перерізу труби, округлене до цілого числа. При розрахунках позначається як Ду чи Dу.

Фізичні методи розрахунку пропускної спроможності труб

Значення пропускної спроможності труб визначають за спеціальними формулами. До кожного типу виробів – для газо-, водопроводу, каналізації – способи розрахунку свої.

Табличні методи розрахунку

Існує таблиця наближених значень, призначена для полегшення визначення пропускної спроможності труб внутрішньоквартирної розводки. В більшості випадків висока точністьне потрібно, тому значення можна застосовувати без проведення складних обчислень. Але в цій таблиці не враховано зменшення пропускної спроможності за рахунок появи осадових наростів усередині труби, що притаманно старих магістралей.

Існує точна таблиця розрахунку пропускної спроможності, звана таблицею Шевельова, яка враховує матеріал труби та безліч інших факторів. Дані таблиці рідко використовуються при прокладанні водопроводу по квартирі, але в приватному будинку з декількома нестандартними стояками можуть стати в нагоді.

Розрахунок за допомогою програм

У розпорядженні сучасних сантехнічних фірм є спеціальні комп'ютерні програмидля розрахунку пропускної спроможності труб, а також безлічі інших подібних параметрів. Крім того, розроблені онлайн-калькулятори, які хоч і менш точні, проте безкоштовні і не вимагають установки на ПК. Одна зі стаціонарних програм «TAScope» – створення західних інженерів, яке є умовно-безкоштовним. У великих компаніях використовують «Гідросистема» - це вітчизняна програма, що розраховує труби за критеріями, що впливають на їх експлуатацію у регіонах РФ. Крім гідравлічного розрахунку дозволяє вважати інші параметри трубопроводів. Середня вартість 150 000 рублів.

Як розрахувати пропускну здатність газової труби

Газ - це один з найскладніших матеріалів для транспортування, зокрема тому, що має властивість стискатися і тому здатний витікати через дрібні проміжки в трубах. До розрахунку пропускної спроможності газових труб (як і до проектування газової системив цілому) висувають особливі вимоги.

Формула розрахунку пропускної спроможності газової труби

Максимальна пропускна спроможність газопроводів визначається за такою формулою:

Qmax = 0.67 Ду2 * p

де p - дорівнює робочому тиску в системі газопроводу + 0,10 мПа або абсолютному тиску газу;

Ду – умовний прохід труби.

Існує складна формуладля розрахунку пропускної спроможності газової труби. Під час проведення попередніх розрахунків, і навіть під час розрахунків побутового газопроводу зазвичай не використовується.

Qmax = 196,386 Ду2 * p/z * T

де z – коефіцієнт стисливості;

Т-температура газу, що переміщається, К;

Відповідно до цієї формули визначається пряма залежність температури навколишнього середовища від тиску. Що значення Т, то більше вписувалося газ розширюється і тисне на стінки. Тому інженери при розрахунках великих магістралей враховують можливі погодні умови у місцевості, де проходить трубопровід. Якщо номінальне значення труби DN буде менше тиску газу, що утворюється за високих температур влітку (наприклад, при +38…+45 градусів Цельсія), тоді ймовірно пошкодження магістралі. Це тягне за собою витік цінної сировини, і створює ймовірність вибуху ділянки труби.

Таблиця пропускних здібностей газових труб в залежності від тиску

Існує таблиця розрахунків пропускних здібностей газопроводу для часто застосовуваних діаметрів та номінального робочого тиску труб. Для визначення характеристики газової магістралі нестандартних розмірівта тиску потрібні інженерні розрахунки. Також на тиск, швидкість руху та обсяг газу впливає температура зовнішнього повітря.

Максимальна швидкість (W) газу в таблиці - 25 м/с, а z (коефіцієнт стисливості) дорівнює 1. Температура (Т) дорівнює 20 градусів за шкалою Цельсія або 293 за шкалою Кельвіна.

Пропускна здатність каналізаційної труби

Пропускна здатність каналізаційної труби – важливий параметр, який залежить від типу трубопроводу (напірний чи безнапірний). Формула розрахунку ґрунтується на законах гідравліки. Крім трудомісткого розрахунку, визначення пропускної спроможності каналізації використовують таблиці.

Для гідравлічного розрахунку каналізації потрібно визначити невідомі:

1. діаметр трубопроводу Ду;
2. середню швидкість потоку v;
3. гідравлічний ухил l;
4. ступінь наповнення h/ Ду (у розрахунках відштовхуються від гідравлічного радіусу, який пов'язаний із цією величиною).

Насправді обмежуються обчисленням значення l чи h/d, оскільки інші параметри легко порахувати. Гідравлічний ухил у попередніх розрахунках прийнято вважати рівним ухилу поверхні землі, при якому рух стічних вод буде не нижче самоочищувальної швидкості. Значення швидкості, а також максимальні значення h/Ду для побутових мереж можна знайти у таблиці 3.

Юлія Петриченко, експерт

Крім того, існує нормоване значення мінімального ухилу для труб із малим діаметром: 150 мм.

(i=0.008) та 200 (i=0.007) мм.

Формула об'ємної витрати рідини виглядає так:

де a - це площа живого перерізу потоку,

v – швидкість потоку, м/с.

Швидкість розраховується за такою формулою:

де R – це гідравлічний радіус;

С – коефіцієнт змочування;

Звідси можна вивести формулу гідравлічного ухилу:

Нею визначають цей параметр за необхідності розрахунку.

де n – це коефіцієнт шорсткості, має значення від 0,012 до 0,015 залежно від матеріалу труби.

Гідравлічний радіус вважають рівним радіусу звичайному, але при повному заповненні труби. В інших випадках використовують формулу:

де А - це площа поперечного потоку рідини,

P– змочений периметр, або поперечна довжина внутрішньої поверхні труби, що стосується рідини.

Таблиці пропускної спроможності безнапірних труб каналізації

У таблиці враховано всі параметри, що використовуються виконання гідравлічного розрахунку. Дані вибирають значення діаметра труби і підставляють у формулу. Тут уже розрахована об'ємна витрата рідини q, що проходить через переріз труби, яку можна прийняти за пропускну здатність магістралі.

Крім того, існують докладніші таблиці Лукіних, що містять готові значення пропускної здатності для труб різного діаметра від 50 до 2000 мм.

Таблиці пропускної спроможності напірних каналізаційних систем

У таблицях пропускної спроможності напірних труб каналізації значення залежать від максимального ступеня наповнення та розрахункової середньої швидкості стічної води.

Пропускна спроможність водопровідної труби

Водопровідні труби в будинку використовуються найчастіше. Оскільки на них йде велике навантаження, то і розрахунок пропускної спроможності водопровідної магістралі стає важливою умовою надійної експлуатації.

Прохідність труби в залежності від діаметра

Діаметр – не найважливіший параметр при розрахунку прохідності труби, проте також впливає її значення. Чим більший внутрішній діаметр труби, тим вище прохідність, а також нижчий шанс появи засорів та пробок. Однак крім діаметра потрібно враховувати коефіцієнт тертя води об стінки труби (табличне значення для кожного матеріалу), протяжність магістралі та різницю тиску рідини на вході та виході. Крім того, на прохідність сильно впливатиме кількість колін і фітингів у трубопроводі.

Таблиця пропускної спроможності труб за температурою теплоносія

Що температура в трубі, то нижче її пропускна здатність, оскільки вода розширюється і цим створює додаткове тертя. Для водопроводу це не важливо, а в системах опалення є ключовим параметром.

Існує таблиця для розрахунків по теплоті та теплоносію.

Таблиця пропускної здатності труб залежно від тиску теплоносія

Існує таблиця, що описує пропускну здатність труб залежно від тиску.

Таблиця пропускної спроможності труби в залежності від діаметра (за Шевєлєвим)

Таблиці Ф.А та А.Ф. Шевелєвих є одним з найточніших табличних методів розрахунку пропускної спроможності водопроводу. Крім того, вони містять усі необхідні формули розрахунку для кожного конкретного матеріалу. Це об'ємний інформативний матеріал, який найчастіше використовується інженерами-гідравліками.

У таблицях враховуються:

1. діаметри труби – внутрішній та зовнішній;
2. товщина стінки;
3. термін експлуатації водопроводу;
4. довжина магістралі;
5. призначення труб.

Формула гідравлічного розрахунку

Для водопровідних труб застосовується така формула розрахунку:

Онлайн-калькулятор: розрахунок пропускної спроможності труб

Якщо у вас є якісь питання, або ж ви маєте якісь довідники, в яких використовуються згадані тут методи – напишіть у коментарях.

Пропускна здатність

Пропускна здатність- метрична характеристика, що показує співвідношення граничної кількості одиниць (інформації, предметів, обсягу) в одиницю часу через канал, систему, вузол.

Використовується у різних сферах:

• у зв'язку та інформатиці П. С. - гранично досяжна кількість інформації, що проходить;
• у транспорті П. С. – кількість одиниць транспорту;
• в машинобудуванні - обсяг повітря, що проходить (олії, мастила).

Може вимірюватися в різних, іноді суто спеціалізованих одиницях - штуки, біт/сек, тонни, кубічні метри і т.д.

В інформатиці визначення пропускної спроможності зазвичай застосовується до каналу зв'язку та визначається максимальною кількістю переданої чи отриманої інформації за одиницю часу.
Пропускна здатність - один із найважливіших з погляду користувачів факторів. Вона оцінюється кількістю даних, які мережа межі може передати за одиницю часу від одного приєднаного до неї пристрою до іншого.

Пропускна здатність каналу

Найбільша можлива у цьому каналі швидкість передачі називається його пропускної спроможністю. Пропускна здатність каналу є швидкість передачі інформації при використанні найкращих (оптимальних) для даного каналу джерела, кодера і декодера, тому вона характеризує тільки канал.

Пропускна здатність дискретного (цифрового) каналу без перешкод

C = log(m) біт/символ

де m - основа коду сигналу, який використовується в каналі. Швидкість передачі інформації в дискретному каналібез шумів (ідеальному каналі) дорівнює його пропускну здатність, коли символи в каналі незалежні, проте m символів алфавіту рівноймовірні (використовуються однаково часто).

Пропускна спроможність нейронної мережі

Пропускна здатність нейронної мережі - середнє арифметичне між обсягами оброблюваної та створюваної інформації нейронною мережеюза одиницю часу.

Див. також

• Список пропускних здібностей інтерфейсів передачі даних

Wikimedia Foundation. 2010 .

• Гарєєв, Муса Гайсинович
• Борколабовська ікона Божої Матері

Дивитись що таке "Пропускна здатність" в інших словниках:

Пропускна здатність- Витрата води через водозливну арматуру при незатопленій вирві випуску. Джерело: ГОСТ 23289 94: Арматура санітарно-технічна водозливна. Технічні умови оригінал док. Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації

Пропускна здатність- загальна кількість нафтопродуктів, які можуть бути перекачані трубопроводом (через термінал) в одиницю часу. Місткість зберігання резервуару (резервуарного парку) загальна кількість нафтопродуктів, які можуть бути поміщені на зберігання в … Фінансовий словник

пропускна здатність- Вагова витрата робочого середовища через клапан. [ГОСТ Р 12.2.085 2002] пропускна здатність КV Витрата рідини (м3/ч), з щільністю, що дорівнює 1000 кг/м3, що пропускається регулюючим органом при перепаді тиску на ньому в 1 кгс/см2 Примітка. Поточне… Довідник технічного перекладача

Пропускна здатність- максимальна кількість інформації, яка може бути оброблена в одиницю часу, що вимірюється в біт/с. Психологічний словник

пропускна здатність- продуктивність, потужність, віддача, ємність Словник російських синонімів... Словник синонімів

Пропускна здатність- - див. Механізм обслуговування … Економіко-математичний словник

пропускна здатність- Категорія. Ергономічна характеристика. Специфіка. Максимальна кількістьінформації, яка може бути оброблена в одиницю часу, що вимірюється в біт/с. Психологічний словник І.М. Кондаків. 2000 … Велика психологічна енциклопедія

пропускна здатність- максимальна кількість транспортних засобів, яка може проїхати на даній ділянці дороги за конкретний час… Словник з географії

ПРОПУСКНА ЗДАТНІСТЬ- (1) дороги найбільша кількість одиниць наземного транспорту (млн. пар поїздів), яку дана дорога може пропустити за одиницю часу (годину, добу); (2) П. с. каналу зв'язку максимальна швидкість безпомилкової передачі (див.) даному каналу… … Велика політехнічна енциклопедія

ПРОПУСКНА ЗДАТНІСТЬ- найвища швидкість передачі даних апаратури, з якою інформація надходить у запам'ятовуючий пристрій без втрат при збереженні швидкості вибірки та аналогового цифрового перетворення. для приладів з архітектурою на паралельній шині... Словник понять та термінів, сформульованих у нормативних документах російського законодавства